第第XV頁共25頁某多功能帶式輸送機主要結構設計計算案例目錄TOC\o"1-3"\h\u21989某多功能帶式輸送機主要結構設計計算案例 17291.1電機選型 1324641.1.1電動機類型和結構選擇 1217321.1.2電動機容量的選擇 1157211.1.3確定電動機轉速 2106321.2鏈接方案 25951.3支撐形式 3138061.1.1支撐機構總體設計 3247931.1.2軸的設計與計算 6204381.1.3滾動軸承的選擇計算 10125021.4布局分析 11195511.4.1多功能帶式輸送機的結構 1194311.4.2布置方式 1297681.4.3運行阻力的計算 1277361.4.4帶式輸送機布置形式 141.1電機選型1.1.1電動機類型和結構選擇帶式輸送機L=20m；輸送量：Q=300噸/時；傾斜角：可調（4°-12°)；因為多功能帶式運輸機的工作條件是：連續工作單向運轉，載荷變化不大。因此通常選擇

Y系列的三相感應電機。整體的結構相對比較簡單，在后期的維護上比較方便，所需成本比較低，通用性特別強等特點，最主要是用于無易燃、易爆以及沒有任何腐蝕的場所等。1.1.2電動機容量的選擇（1）工作機所需功率=(kw)（2）電動機的輸出功率=(kw)（3）由電動機至運輸帶的傳動總效率為：=122式中：、、、、分別為帶傳動、軸承、齒輪傳動、聯軸器和卷筒的傳動效率。查表(P13)1.1取=0.96、=0.99、=0.98、=0.99、w=0.96則：=0.960.9920.980.99=0.913（4）所以：電動機的輸出功率===2.909(kw)1.1.3確定電動機轉速===124.875r/min按照推薦的傳動比范圍，取圓柱齒輪傳動的一級減速器的傳動比為3~5。利用

V帶傳動比=2~4。那么整個傳動比的理論范圍是：=6~20。故電動機轉速的可選范圍為==(6～20)124.875=749.25～2497.5r/min則符合這一范圍的同步轉速有：1000和1500r/min選擇適合的馬達型號，取決于容量和速度(如下表)。表3-1確定電動機轉速型號表方案電動機型號額定功率/kw滿載轉速(r/min)堵轉轉矩最大轉矩1Y132S-639602.02.0綜合考慮初選電動機型號為Y132S-6。1.2鏈接方案（1）高速軸處中軸部分直徑為28mm，中軸長度為40mm，選擇A型平鍵8(GB1905-1990，GB1906-1990)中軸長度為28

mm有效鍵長按抗壓強度計算強度滿足要求（2）低速軸齒面軸徑53mm，軸長58mm選擇A型普通平鍵16(GB1905-1990，GB1906-1990)鍵長L=40

mm抗壓強度計算強度滿足要求接頭處軸徑40mm，軸長55mm選擇A型普通平鍵12(GB1905-1990，GB1906-1990)鍵長L=46抗壓強度計算1.3支撐形式1.1.1支撐機構總體設計多用途皮帶的輸送設備主要是用于對各種機械設備以及電器設備的輸送機構，通過支撐架自身的作用以及安裝位置，將支撐機構分為機頭(驅動)、尾架(卸載架)和中間架，根據安裝場合、實際應用領域以及卸載和裝料情況的不同，有時也可將機頭(驅動)、尾架置于中間位置。在本次文章中對支撐架的研究僅僅只是驅動架以及卸載架。帶式輸送機的多用途傳輸結構通常安裝在輸送機前端(磁頭)的位置(根據具體情況可選擇其他安裝位置)。傳動架主要由槽鋼，

H型鋼，鋼板通過焊接或螺栓連接制成。在本設備中圓柱的最主要的功能就是進行對傳動軸的安裝，所受的主要載荷其中包含傳動軸以及相關部件的自重，在傳動軸上進行傳送帶的作用力。往往斜撐主要是中來進行對主軸以及底座的連接，起到一定的固定以及支撐作用，最主要的就是進行對轉筒的安裝，用地腳螺栓將驅動架在地面上固定。驅動機構主要是進行左右對稱結構，同側架體。最重要的作用就是兩個同一側架能夠連接起來，從而形成了一個相對獨立的傳動機構，同時，在傳動架中還能夠存在著加強板，能起到加強筋的作用，進一步增強支座的局部強度以及穩定性。圖3-1驅動架結構示意圖一般情況下，卸料架通常安裝在卸料端的一側，同時是滾筒，卸料機構一般能夠起到支撐的作用。在本次了解過程中焊接以及螺栓連接，卸料架最主要的槽鋼，H型鋼，鋼板等組成。設備最主要的就是通過立柱、底座、梁、連接鋼管進行組成。其中立柱最主要功能就是進行對滾筒的安裝，其中最主要的載荷就是滾筒以及相關部件自身重力。斜撐桿最主要的就是進行對立柱以及斜梁的連接，能夠在整體中起到支撐的作用。斜梁最主要就是接梁以及基座，能夠起到固定以及支撐的作用。最基礎的就是用于對轉鼓的安裝，能夠將卸料架固定在基礎以及地面上。些貨架是對稱結構，通過同一側的兩個機架進行組成。底座的兩端安裝有兩個獨立的連接梁，兩個側架連接到梁中心的連接鋼管上，形成一個完整的、獨立的卸載框架。斜載框架主要是對梁以及柱的加強版，這樣能夠進一步提升支撐機構的局部強度以及自身穩定性等。圖3-2卸載架結構示意圖如圖3-3（a）所示，兩個支撐橫梁對稱分布，固定板通過連接塊安裝在兩個支撐橫梁的內側，皮帶導軌通過皮帶導軌支撐板安裝在支撐橫梁的上側。圖3-3（b）所示的橫截面尺寸圖。其中皮帶導軌與固定板上表面之間的間距66.7mm和皮帶導軌支撐板之間的間距482.8mm，是根承載托輥的設計尺寸進行確定的。（a）標準方向視圖（b）橫向視圖圖3-3固定板及皮帶導軌安裝示意圖1.1.2軸的設計與計算（1）齒輪軸設計①估算軸的基本直徑選用45鋼，調質處理，估計直徑dC=118，118d應該扭轉最小部分，即鍵的皮帶輪的軸直徑，軸直徑應提高5％，即d=1.05取標準值d=28mm②初定各軸段直徑帶輪：按傳遞力矩估算直徑為28mm；氈圈處：設一個軸肩以滿足帶輪軸向固定要求，該段軸徑滿足氈圈標準取=35mm；支承處：軸承徑向力大，選擇深溝球軸承。為便于組裝拆卸，軸承內徑應大于油封的軸徑，并符合軸承的標準內徑，取軸徑=40mm，初選軸承型號6208，兩端相同；齒輪和軸承之間設一個軸肩，兩端相同，軸徑根據配合尺寸，為46mm；齒輪處設齒根圓直徑為軸徑。③傳動零件的周向固定及其他尺寸帶輪處采用A型普通平鍵，鍵（GB1095-1990，GB1096-1990）為了便于加工，軸上所有轉角半徑均取

r=1.5

mm軸端倒角為④軸的受力分析求軸傳遞的轉矩求軸上作用力齒輪上圓周力齒輪上的徑向力齒輪上的軸向力為0求支反力求彎矩求合成彎矩按當量彎矩校核軸的強度齒與軸端面之間較大截面彎矩是危險的截面，對其校核，該處軸的最大彎矩為，截面彎矩根據三角形相似求得=1.82當量彎矩對于45鋼，<，滿足強度要求，軸徑小處0.6=36.6Mpad受力簡圖彎矩圖：圖3-4受力簡圖彎矩圖（2）低速軸的設計①估算軸的基本直徑選用45鋼，正火處理估計直徑由表7.2查得因該位置安裝有聯軸器，故一鍵槽估值徑應增加5%即取值初選聯軸器②初定各軸段直徑聯軸器處：按傳遞轉矩估算的基本直徑40mm；油封處：設置軸肩，要求滿足油封標準取軸徑為45mm；軸承處：軸徑應稍大于油封處，符合滾動軸承標準內徑為50mm，兩端一致，選用6210型軸承；齒輪處：稍大于軸承處軸徑取標準直徑53mm；軸環處：齒輪左端定位軸環，=60mm。③傳動零件的周向固定及其他尺寸齒輪及聯軸器均用A型普通平鍵連接齒輪處為鍵16聯軸器處為鍵12，軸上過渡圓角半徑全部取r=1.6mm，軸端倒角為2④軸的受力分析求軸傳遞的轉矩求軸上的作用力，齒輪上的圓周力=1507N齒輪上的徑向力求支反力求彎矩合成彎矩=按當量彎矩校核軸的強度C處當量彎矩最大故對此校核該處=9.99由表7.5得45鋼，軸徑最小處為危險截面，需校核1.1.3滾動軸承的選擇計算（1）高速軸處初步計算當量動載荷P軸承在工作過程中只受徑向力根據條件軸承預計壽命溫度系數計算額定動載荷=18791.36N選6208型軸承==1671378h>48000h（2）高速軸處計算當量動載荷P軸承在工作過程中只受徑向力計算額定動載荷=3789.8N選用6009型軸承==8166904.5h>48000h1.4布局分析1.4.1多功能帶式輸送機的結構多用皮帶輸送機主要由頭架、傳動裝置、驅動滾筒、尾架、托輥、中間架、尾部轉換裝置、卸載裝置、清除裝置、安全保護裝置等部分組成。在傳送帶中最主要的就是軸承部分，物料能夠通過傳動帶進行傳遞，在傳動帶的末端以及中間進行拆卸。輸送帶中因為旋轉桿支撐以及工作阻力相對比較小。帶式輸送機能夠水平以及對角排列等。如果在斜線上進行光滑的傳送本次設計最大運輸傾角為12°，因此可以進行石灰石輸送。表3-2不同物料的最大運角物料種類角度物料種類角度煤塊18°篩分后的石灰石12°煤塊20°干沙15°篩分后的焦碳17°未篩分的石塊18°0—350mm礦石16°水泥20°0—200mm油田頁巖22°干松泥土20°由于其結構特點，帶輸送機具有優異的性能，主要表現在以下幾個方面:輸送能力大，工作強度小，能耗低，約為刮板輸送機的三分之一至五分之一;由于物料隨輸送機移動，與刮板輸送機相比，物料破碎率較小帶式輸送機的運輸距離可以稍微長一點。與具有相同運輸能力和運輸距離條件的刮板輸送機相比，所需設備數量較少，傳輸鏈較少，節省了設備和人員，簡化了維護。因為本次傳送帶自身的成本比較高，容易發生很大的損壞，從而同其他設備及西寧比較，初期的投資相對比較高，不便于輸送角料進行。在日常的工作中，輸送設備的工作時間是4500到5500之間。生產和運輸兩班分揀，運輸階段上限;減少三班倒生產和運輸鏈的上限和下限;降低三班倒生產和運輸鏈的上限和下限。1.4.2布置方式通過聯軸器和減速裝置驅動的傳動輥或其他機構，并且輸送帶由傳動輥或其他驅動機構與輸送帶之間的摩擦力驅動。帶式輸送機按其傳輸方式可分為單點傳輸和多點傳輸兩種。在通常情況下，固定的帶式輸送機通過單點進行驅動的，換句話說就是，往往傳動裝置能夠安裝在輸送機的中間位置，一般是安裝在機頭上邊。根據驅動滾筒的裝置能夠分析知道，單軸驅動器分為單軸驅動器和雙軸驅動器。每個滾筒的驅動器可分為單電動機驅動器和多電動機驅動器。由于最多使用的單點式驅動模式，并且沒有指定多點的驅動模式，從而在驅動模式中省略了單點。單桶單馬達驅動是最簡單的，往往在驅動進行中是首選的。長距離大容量的鋼絲繩芯帶式輸送機等，一般是電動機驅動。圖3-5帶式輸送機典型布置方式1.4.3運行阻力的計算輸送裝置的張力包括：由牽引機構形成的初始電壓，克服各種電阻所需的電壓，以及動載荷產生的電壓。工作阻力分為直線段、曲線段和其它附加阻力，如下：（1）行駛阻力由兩部分組成，一個是摩擦阻力，另一個是由滑動力（靜重分力）引起的阻力。總是有一個正摩擦力，但是由于滑動力在傳送帶上的阻力是正的，而不是負的。查3-3表（見通用機械設計）可知，表3-3膠帶參數縱向拉伸強度N/mm1000鋼絲繩間距/mm12帶厚/mm16上覆蓋膠厚度/mm6下覆蓋膠厚度/mm6輸送帶質量kg/m21.1縱向拉伸強度=1000N/mm；輸送帶每米質量。承載段(或稱為重段)運行阻力為因為所以式中承載段向上運動，滑落力為正；向